En tercer lugar, la influencia de las propiedades de la superficie y el estado de la superficie de las partículas de negro de carbono en el refuerzo.
La química de la superficie de las partículas de negro de carbón, la rugosidad de la superficie de las partículas y el estado cristalino del negro de carbón tienen cierta influencia sobre el efecto de refuerzo. El grupo sulfonio o el grupo hidroquinona en la superficie del negro de carbón pueden reaccionar químicamente con el caucho de olefina durante el amasado y la vulcanización del negro de carbón, y exhibe un efecto de refuerzo.
En cuarto lugar, el impacto de las variables de negro de humo en la efectividad del refuerzo!
La cantidad de negro de humo en el caucho puede afectar significativamente las propiedades físicas y mecánicas del caucho vulcanizado. La práctica ha demostrado que la dureza, la resistencia a la tracción y la acumulación de calor aumentan monótonamente con el aumento del negro de humo. La tasa de rebote, el alargamiento y similares parecen disminuir monótonamente. La resistencia a la tracción, la resistencia al desgarro y la resistencia al desgaste se maximizan con el aumento del negro de carbón, y cuanto mejor sea el refuerzo, más obvio será el valor máximo. Con el aumento de la cantidad de negro de carbón, la resistencia al desgaste del caucho vulcanizado se mejora significativamente al principio. Después de aumentar al valor máximo, el negro de humo aumenta nuevamente y la resistencia al desgaste ya no cambia significativamente. Cuando el área de superficie específica total del negro de carbón en el caucho es igual, el negro de carbón de las partículas más grandes tiene mejor resistencia al desgaste, y las partículas más pequeñas tienen menos resistencia al desgaste, lo que está relacionado con la dispersión del negro de carbón en el caucho. . Cuanto más pequeño es el tamaño de partícula del negro de carbón, peor es la dispersabilidad, lo que reduce la resistencia al desgaste.
La cantidad de negro de carbón también tiene un efecto significativo en la conductividad eléctrica del caucho vulcanizado. Cuando aumenta la cantidad, la resistividad eléctrica del caucho vulcanizado se reduce significativamente.
5. Rendimiento del proceso de negro de humo y caucho,
Las propiedades básicas del negro de carbón y el efecto sobre la mezcla de caucho negro de carbón son muy importantes. Debido a las diferentes propiedades del negro de carbón, la velocidad de mezcla y el efecto de dispersión del negro de carbón son diferentes, y los distintos negros de humo tienen diferentes viscosidades de Mooney. . La tasa de alimentación de polvo de negro de humo en el caucho está estrechamente relacionada con el tamaño y la estructura de las partículas. Cuanto menor sea el tamaño de partícula y más alta sea la estructura, mayor será el tiempo de mezcla requerido. El negro de humo con un tamaño de partícula pequeño y un bajo grado de estructura tiene una dispersión pobre y un tiempo de mezcla largo. El negro de carbón de ranura tiene un efecto de dispersión pobre en comparación con el negro de carbón de alta resistencia al desgaste, y el tamaño de partícula de los dos no es muy diferente porque la estructura del negro de canal es baja.
El pegamento amasador de negro de humo se coloca en un solvente, y hay una partícula de gel parcialmente insoluble, que es una combinación de negro de humo y goma llamada gel de negro de humo o goma adherente. La cantidad de gel de negro de humo producido está relacionada con el tipo y la cantidad de negro de humo, el tipo de caucho y las condiciones de la mezcla. La cantidad de gel de negro de humo producido es una medida importante del efecto del negro de carbón en el refuerzo de caucho. El gel es una macromolécula de caucho que se combina con el negro de carbón después de romperse, y captura el átomo de hidrógeno del negro de carbón para formar un enlace químico de la combinación del caucho y el negro de carbón y un enlace físico de adsorción mutua. Una combinación de red similar está formada por una combinación de química y física. El tamaño de partícula y la estructura del negro de carbón tienen un efecto significativo en la capacidad de formar un gel, con una mayor influencia en el grado de estructura. Cuanto menor sea el tamaño de partícula y mayor sea el grado de estructura, más fácil será formar un gel. Es más probable que se produzca negro de carbón que el negro de carbón que tiene un tamaño de partícula de alta resistencia al desgaste. Es más notable en el caucho con baja insaturación. La cantidad de gel producido varía con el tipo de caucho. El gel natural, el caucho de estireno butadieno, el butadieno y el neopreno producen mucho más gel que el caucho de butilbenceno y butadieno. El bajo grado de insaturación del butileno y el etileno-propileno es casi imposible formar un gel de negro de humo. La temperatura del caucho también está estrechamente relacionada con la cantidad de gel de negro de carbón. A altas temperaturas, se promueve el gel. Durante el proceso de mezcla, el gel de negro de humo puede continuar formándose en el caucho. Cuanto mayor sea la temperatura es. Cuanto más rápido aumenta el contenido de gel. La viscosidad Mooney del compuesto de caucho tiene una gran relación con la tecnología de procesamiento de caucho, y el compuesto de caucho de alta viscosidad Mooney a menudo causa dificultades en el procesamiento. El cambio de viscosidad del compuesto de caucho negro de carbón tiene una relación directa con el gel de negro de carbón. Cuanto más grande sea el gel en el compuesto de caucho negro de carbono, mayor será la viscosidad Mooney del compuesto de caucho. Cuanto más fino sea el tamaño de partícula del negro de carbono, mayor será la estructura y mayor será la dosis, mayor será la viscosidad del compuesto de caucho. La razón es que estos factores promueven la formación de gel.